DK147532B - Omdrejningstalforholds-reguleringsanordning - Google Patents

Description

i 147532

Opfindelsen angår en anordning til regulering af omdrejningstalforholdet, især synkronregulering, af to motorer, af hvilke den ene efterreguleres den anden, med en masterimpuls-giver, som omformer mastermotorens omdrejningstal til en 5 frekvensproportional masterimpuls, og en slaveimpulsgiver, som omformer slavemotorens omdrejningstal til en frekvensproportional slaveimpuls, med en tæller, som tæller differensen af antallet af de fra impulsgiverne dannede impulser, med en tælleren efterkoblet digital/analog-omsætter, hvis fra en 10 negativ til en positiv udgangsstørrelse dækkende udstyringsområde samvirker med et midterste tællerområde, hvorved der opnås en proportional regulering i dette område, der er mindre end tællerens maksimale tællerområde, hvorved tælleren kan stilles tilbage til midtpunktet af det midterste tæller-15 område som nulpunkt, og slavemotoren uden for det midterste tællerområde drives med maksimal hastighed i den ene eller den anden retning, og tilførslen af yderligere impulser til tælleren kan spærres ved overskridelse af en mellem de øverste slutværdier af det midterste og det maksimale tæller-20 område liggende øvre grænseværdi og ved underskridelse af en mellem de nederste slutværdier af det midterste og det maksimale tællerområde liggende nedre grænseværdi, og med en indretning, som i afhængighed af digital/analog-omsætterens udgangsstørrelse styrer slavemotoren hen imod en synkronise-25 ring med mastermotoren.

Ved en kendt anordning af denne art trækkes master- og 147532 2 slaveimpuls fra hinanden i et summeringsorgan, og derefter tælles den således givne differensimpuls af et tællerled under hensyntagen til fortegnet. Dette er dyrt, da et særligt summeringsorgan og en fortegnet konstaterende anordning er 5 nødvendig. De nævnte grænseværdier svarer ved den kendte anordning til de næstsidste tællerværdier af de positive og negative halvdele af det maksimale tællerområde. Herved udnyttes ganske vist det disponible maksimale tællerområde i stor udstrækning. Da det udnyttede tællerområde og dermed 10 det maksimale tællerområde, tællerkapaciteten, desuden er valgt således, at den maksimalt forventede reguleringsafvigelse kan registreres, er opløsningsevnen henholdsvis reguleringsanordningens forstærkning og dermed reguleringsnøjagtigheden ringe ved en til det midterste tællerområde svarende kapaci-15 tet af digital/analog-omsætteren. Endvidere skal tællerens samtlige udgange aftastes til opnåelse af grænseværdierne.

Dette er ligeledes komponentkrævende.

Det er opfindelsens formål at angive en reguleringsanordning af den i indledningen nævnte art, som billigere og med la-20 vere komponentforbrug muliggør en høj reguleringsnøjagtighed.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at de digital/ analog-omsætteren tilførbare udgangssignaler fra de i cifferværdiernes rækkefølge første n udgange af den bidirektionale binærtæller ved et I-signal på MSB-tællerudgangen alle kan 25 indstilles på den ene af de to binærværdier, og ved samtidig optræden af et O-signal på MSB-tællerudgangen og på i det mindste én af de i cifferværdiernes rækkefølge sidste m minus n tællerudgange, med undtagelse af den sidste, alle kan indstilles på den anden af de to binærværdier, hvorhos 30 2n svarer til det midterste tællerområde, og m er antallet af tællerudgange, at ens signaler med den ene af de to binærværdier på alle indgange af digital/analog-omsætteren svarer til den øvre slutværdi af dens udgangsstørrelse, og ens signaler med den anden af de to binærværdier på alle 147532 3 indgange af digital/analog-omsætteren svarer til den nedre slutværdi af dens udgangsstørrelse, og at den den ene tællerindgang af tælleren tilførte impuls kan spærres ved samtidig optræden af I-signaler på de i cifferværdiernes rækkefølge 5 sidste m minus p tællerudgange, hvorhos p er mindre end m minus 1, men større end n, og impulsen, som tilføres den anden tællerindgang, kan spærres ved samtidig optræden af 0-signaler på disse sidste m minus p tællerudgange.

Vælger man n fx. kun lig med ti, så omfatter det midterste 10 tællerområde allerede 1 024 tællerværdier på kun ti tællerudgange. Tilsvarende ringe er komponentforbruget for de til overvågning af grænseværdierne og de til indstilling af indgangssignalerne ved over- og underskridelse af de øvre slutværdier af det midterste tællerområde nødvendige koblings-15 led. Således er det til indstilling af tæller-udgangssignalerne, som tilføres digital/analog-omsætteren, tilstrækkeligt med en simpel portkobling for hver tællerudgang, som samvirker med det midterste tællerområde, ved n = 10 altså kun ti portkoblinger, som samvirker med et fælles slutværdi-koblings-20 led, der i forbindelse med udgangssignalet af tællerudgangen med det højeste ciffer sørger for, at udgangssignalene af de med det midterste tællerområde samvirkende tællerudgange ved over- eller underskridelse af det midterste tællerområde derfra overstyres således, at de bibeholder den ved disse 25 slutværdier opnåede tilstand, altså udelukkende har I- signaler eller 0-signaler. Ved fx. ialt m = 16 tællerudgange og n = 10 klarer man sig derfor med et slutværdi-koblingsled, som kun overvåger m - η - 1 = 5 tællerudgange, mens man til overvågning af den øvre og nedre grænseværdi ved p = 12 kun 30 behøver to grænseværdi-koblingsled med kun m - p = 4 indgange, som er tilsluttet tællerudgangene med de 4 højeste cifre, mens der i det kendte tilfælde krævedes grænseværdi-koblingsled med seksten indgange. Alligevel opnås et meget stort tællerområde, i hvilket reguleringsafvigelsens øjebliksværdi 35 vedvarende konstateres, således at den rigtige reguleringsaf- 4 1A7532 vigelse også ved en over- eller underskridelse af digital/ana-log-omsætterens midterste tællerområde ikke går tabt. Tværtimod sker ved over- eller underskridelse af det midterste tællerområde - så længe den øvre eller nedre grænseværdi 5 ikke henholdsvis over- eller underskrides - udreguleringen af reguleringsafvigelsen med maksimal hastighed, indtil reguleringsafvigelsen igen er bragt tilbage til det midterste tællerområde. Også digital/analog-omsætterens kapacitet behøver derfor ikke at svare til tællerens samlede tællerom-10 råde. Reguleringsforholdet er så kun proportionalt i det midterste tællerområde, og følgelig sker også kun i dette proportionalområde udreguleringen noget langsommere. På den anden side har dette dog den fordel, at faren for oversvingninger er ringe. I proportionalområdet er forstærkningen 15 desuden meget stor, fordi digital/analog-omsætterens kapacitet er meget mindre end det udnyttede tællerområde. Da den store forstærkning altid opnås i den digitale del af reguleringsanordningen, medvirker dette også, i modsætning til anvendelsen af en stor forstærkning i den analoge del, til 20 en forringelse af temperaturdriften.

Fortrinsvis er der sørget for, at der mellem digital/analog-omsætteren og styreindretningen ligger en forstærker med indstilbar forstærkning og et til digital/analog-omsætterens udgangsstørrelsesområde svarende udgangsstørrelsesområde.

25 Ved hjælp af denne forstærker kan reguleringsanordningens proportionalområde indstilles optimalt under hensyntagen til overholdelsen af reguleringskredsstabiliteten, fx. yderligere formindskes, således at der alt i alt opnås en højere reguleringshastighed og en mindre blivende reguleringsafvigelse.

30 For fuldstændigt at undgå en blivende reguleringsafvigelse, kan forstærkeren være parallelkoblet af en integrator.

Fremfor alt sikres på denne måde, at et nøjagtigt ligeløb af begge motorer opnås, altså at der ikke optræder nogen dreje-vinkelfejl.

147532 5

Det er ligeledes gunstigt, når der mellem digital/analog-omsætteren og en tilbagestillingsindgang af integratoren ligger et tærskelværditrin, hvis tærskelværdi omtrent svarer til den øvre slutværdi af digital/analog-omsætterens udgangs-5 størrelse. Dette tærskelværditrin tilbagestiller integratoren og sætter den ud af drift, så snart dets tærskelværdi overskrides, således at der også ved slutværdien overskridende reguleringsafvigelser fortsat er sikret en udregulering med høj hastighed og reguleringskredsstabilitet.

10 Ligeledes kan der mellem en startkontakt og en tilbagestillingsindgang af tælleren ligge et forsinkelsesled, som forsinket ophæver en ved indkobling af driftsspændingen bevirket tilbagestilling af tælleren efter aktivering af startkontakten.

15 Herved er der forudsat, at driftsspændingen er tilsluttet omdrejningstalforholds-reguleringsanordningen, før motorerne indkobles. Ved tilslutning af driftsspænding til reguleringsanordningen, antager tælleren, som har flip-flop-koblinger, en vilkårlig tællerværdi. Da der imidlertid på forsinkelses-20 leddets udgang ved påtrykning af driftsspændingen først optræder et O-signal, stoppes tælleren og indstilles på nul, dvs. på en til midten af P-området svarende tællerværdi.

Efter at de to motorer er bragt i forhold til hinanden ønskede positioner, aktiveres startkontakten. Efter udløbet 25 af forsinkelsesleddets forsinkelsestid ophæves tilbagestillingen af tælleren. Anordningen er nu driftsklar, og når mastermotoren er indkoblet, afgives et signal til indkobling af slavemotoren, så snart en reguleringsafvigelse i form af en spænding på digital/analog-omsætterens udgang optræder. Så 30 længe tilbagestillingen varede, kunne slavemotoren ikke starte, fordi tælleren ikke meldte nogen reguleringsafvigelse.

Endvidere kan forsinkelsesleddets udgang være forbundet med integratorens tilbagestillingsindgang.

147532 6 På denne måde sikres, at integratoren ved indkoblingen af anordningens driftsspænding først tilbagestilles og fastholdes, før tilbagestillingen efter udløbet af forsinkelsestiden ophæves, og integratorens samt tællerens drift frigives, 5 således at ved driftsbegyndelsen endnu tilstedeværende integrationsværdier, som ellers fører til høje reguleringsafvigelser, først bringes til nul.

For at undgå at den bidirektionale tæller samtidig tilføres impulser fra begge impulsgivere, således at der ville ske en 10 fejltælling, kan man sørge for, at impulsgivernes impulser kan tilføres tælleren over et koincidensimpuls-spærrekredsløb. Tælleren tæller så kun de af impulserne, som tilføres dens indgange, der er forskudt i forhold til hinanden.

Herved kan koincidensimpuls-spærrekredsløbet have to til 15 hver af tællerindgangene svarende udgangsporte, hvis overførelsesindgange hver kan tilføres én af styreimpulserne, og hvis tastindgange over et impulsforlængelsesled er forbundet med udgangen af et impulserne sammenknyttende koincidens-kontaktorgan. På denne måde sikres, at heller ikke sådanne 20 impulser tælles, som kun overlapper hinanden.

Herved kan koincidensimpuls-spærrekredsløbet have to indgangsporte, hvis udgange hver er forbundet med en af koincidens-kontaktorganets indgange og overførelsesindgangen af en af udgangsportene, og hvis overførelsesindgange kan tilføres én 25 af styreimpulserne over hvert et differentiationsled, og hvis tastindgange kan tilføres et ved overskridelse af den øvre og ved underskridelse af den nedre tællerområde-grænseværdi dannet spærresignal. Differentiationsleddene på indgangssiden bevirker da en forkortelse af de indgangsporte-30 ne tilførte impulser, således at faren for en overlapning af disse impulser i stor udstrækning undgås. På grund af impulsforkortelsen kan endvidere impulsfrekvensen og dermed måle-og reguleringsnøjagtigheden forhøjes. Indgangsportene sikrer 147532 7 ikke kun, at i tilfælde af over- eller underskridelsen af en af tællerområde-grænseværdierne spærres den over- eller underskridelsen bevirkende impuls, men også at ingen koinci-dens konstateres, og kun den anden impuls tilføres tælleren.

5 Endvidere kan der mellem indgangsportens udgang og udgangsportens overførelsesindgang af hver af koincidensimpuls-spærre-kredsløbets overførelseskanaler være anbragt et differentiationsled og et integrationsled efter hinanden. Dette yderligere differentiationsled og integrationsleddet bevirker en 10 yderligere forkortelse af impulserne, således at de hinanden kun i ringe grad overlappende eller umiddelbart efter hinanden følgende impulser af den ene eller den anden styreimpuls forkortes endnu mere, således at der opstår en afstand imellem dem, og de med sikkerhed kan skelnes af den bidirek-15 tionale tæller.

Således er det gunstigt, når portene i koincidensimpuls-spærrekredsløbet er udformet som tærskelværdi-kipled. På denne måde leverer portene udgangssignaler med let skelnelige flanker, selv om flankestejlheden ved differentiationen og 20 integrationen forringes.

Fortrinsvis er der mellem masterimpulsgiveren og tællerens ene tællerindgang eller mellem slaveimpulsgiveren og tællerens anden tællerindgang indkoblet en impulsfrekvensomformer.

Dette muliggør med få komponenter en ændring af forholdet 25 mellem omdrejningstallene af master-og slavemotor. Særlig enkel er udformningen af en impulsfrekvensomformer, som undertrykker hver i'ende impuls. Dette opnås særligt let ved, at impulsfrekvensomformeren har en unidirektional tæller, som ved en forudbestemt tællerstilling spærrer en 30 efterkoblet portkobling, over hvilken impulsen af den tilsluttede impulsgiver kan tilføres den bidirektionale tæller.

Opfindelsen og dens videre udformninger beskrives nærmere ved hjælp af tegninger af et foretrukket udførelseseksempel, 1Λ7532 8 der viser i fig. 1 et blokdiagram af den samlede anordning, fig. 2 en tabel med forudbestemte tællerværdier af anordningens bidirektionale tæller, 5 fig. 3 overføringskarakteristik for en den bidirek tionale tæller efterkoblet digital/analog-omsætter med efterkoblet indstilbar forstærker og fig. 4-17 impulsdiagrammer for et den bidirektionale 10 tæller forankoblet koincidensimpuls-spærre- kredsløb.

Ifølge fig. 1 indeholder anordningen til regulering af omdrejningstalforholdet, især til ligeløbsregulering af to motorer 20 og 21, her asynkronmotorer, af hvilke motoren 20 15 tjener som mastermotor og den anden motor 21 som slavemotor, en masterimpulsgiver 22 og en slaveimpulsgiver 23. Masterim-pulsgiveren 22 omformer mastermotorens 20 omdrejningstal til en frekvensproportional masterimpuls M, og slaveimpulsgiveren 23 omformer slavemotorens 21 omdrejningstal til en fre-20 kvensproportional slaveimpuls S. Masterimpulsen M tilføres opad-tællerindgangen (+) af en bidirektional tæller 24, som er udformet som binærtæller med 16 udgange 1-16, over en impulsfrekvensomformer 25 og en overførelseskanal af et koincidensimpuls-spærrekredsløb 26, mens slaveimpulsen S 25 tilføres tællerens 24 nedad-tællerindgang (-) over en anden impulsfrekvensomformer 27 og en anden overførelseskanal for koincidensimpuls-spærrekredsløbet 26. Til de første ti udgange 1 - 10 af tælleren 24 er indgangene af en digital/ analog-omsætter 29 tilsluttet over en portkoblingsanordning 30 28. På digital/analog-omsætterens 29 udgang ligger en forstær ker 30 med indstilbar forstærkning, en Integrator 31 og et tærskelværditrin 32 med inverterende funktion. Udgangene af forstærker 30 og integrator 31 er forbundet med indgangene 147532 9 af et summeringsled 34, mens tærskelværditrinnets 32 udgangssignal kan tilføres en tilbagestillingsindgang af integrato-ren 31 over et OG-led 35. Til summeringsleddet 34 slutter sig en styreindretning 36, som har en i frekvens styrbar 5 vekselretter som indstillingsorgan for slavemotoren 21. Ved aktivering af en startkontakt 37 bliver et forsinkelsesled 38, som er direkte forbundet med tællerens 24 tilbagestillingsindgang 39 og over OG-leddet 35 også med integratorens 31 tilbagestillingsindgang, tilført et I-signal, som forsinket 10 bevirker ophævelsen af den tilbagestilling, som indtrådte ved indkobling af reguleringsanordningens driftsspænding, ved hjælp af O-signalet fra forsinkelsesleddets 38 udgang for at sikre, at driftsspændingen for alle anordningens indretninger først opbygges fuldstændigt, og tælleforløbet 15 først derefter begynder i det ved hjælp af tilbagestillingen fastlagte nulpunkt og slavemotoren 21 dermed at løbe.

Til nærmere forklaring af tællerens 24 virkemåde og de efterkoblede indretninger henvises nedenfor, foruden til fig. 1, overvejende til fig. 2 og 3.

20 Fig. 2 viser i form af en tabel tilstandene for udgangssignalerne Al - A16, som kan optræde på tællerens 24 udgange 1 -16. Nogle af disse udgangssignal-tilstande i binær-decimal-kode, som svarer til decimaltal, er angivet i højre side af tabellen.

25 Fig. 3 viser forløbet af den indstilbare forstærkers 30 udgangsspænding Ua ved minimal forstærkning A = Ami n = 1 af forstærkeren 30, hvorved Ua er lig med digital/analog-omsætterens 29 udgangsstørrelse, og ved maksimal forstærkning A = A af forstærkeren 30 i afhængighed af reguleringsafvi-30 gelsen Xw, den som impulstal målte drejevinkelfejl, henført til midtpunktet 32 256 af et midterste tællerområde P af tælleren 24 som nulpunkt. Ved den nedenstående forklaring betragtes dog først kun karakteristikken ved A = Amj_n- Til 147532 ίο disse karakteristikker refererer også de i enkeltheder angivne tællerområder for tælleren 24.

Tællerens 24 midterste tællerområde P fra 31 744 til 32 767 samvirker med reguleringsanordningens proportionalområde (i 5 det følgende også betegnet som P-område). Så snart den øvre slutværdi 32 767 af det midterste tællerområde P overskrides, hvilket meget enkelt kan fastslås ved, at udgangssignalet Al6 på tællerudgangen 16 med det højeste ciffer veksler til I, overstyres alle tællerens 24 udgangssignaler Al - A10 i 10 portkoblingsanordningen 28 ved hjælp af dette udgangssignal A16 således, at samtlige indgange af digital/analog-omsætteren 29 tilføres et I-signal.

Digital/analog-omsætteren 29 bibeholder så den til slutværdien 32 767 for det midterste tællerområde P svarende udgangs-15 spændingsværdi på 10 V ifølge fig. 3. Når derimod den nedre slutværdi 31 744 for det midterste tællerområde underskrides, hvilket kan fastslås ved, at udgangen af et kun tællerens 24 udgange 11 - 15 sammenknyttende grænseværdi-koblingsled 40, i form af et NAND-led med fem indgange, skifter til I, så 20 længe udgangssignalet A16 endnu er 0, overstyres alle tællerens 24 udgangssignaler Al - A10 ved hjælp af portkoblingsanordningen 28 således, at alle indgange af digital/analog-omsætteren 29 tilføres et 0-signal, og denne bibeholder derefter den til den nedre slutværdi 31 744 for det midterste 25 tællerområde P svarende udgangsspændingsværdi på -10 V. Ved alle inden for det midterste tællerområde P liggende tællerværdier kobles udgangssignalerne Al - A10 direkte igennem til digital/analog-omsætteren 29. Til dette formål har portkoblingsanordningen 28 til hver af tællerens 24 udgange 30 1 - 10 en simpel portkobling 41 - 43, af hvilke kun én er indtegnet til forenkling af fremstillingen, da alle de øvrige har den samme opbygning. Betegner man grænseværdikoblingsleddets 40 udgangssignal med I, det til hver portkobling 41 - 43 af anordningen 28 svarende tæller-udgangssignal 147532 11 med Αχ, hvorved x er et helt tal fra 1 til 10, derimod udgangssignalet af den pågældende portkobling 41 - 43 med Axa, så udfører denne portkobling 41-43 følgende koblingsfunktion 5 Axa = A16 viv A16 v Ax hvorved tegnet "v" udgør en ELLER-sammenknytning. Denne koblingsfunktion kan opnås på forskellige andre måder ifølge koblingsalgebra'ens regler. Der er vist et ELLER-led 41 med to indgange, af hvilke den ene er forbundet med udgangen af 10 et NOR-led 42, som har tre indgange, og den anden er forbundet med tællerudgangen 16. NOR-leddet 42 får således signalerne I og A16 direkte samt udgangssignalet Ax, her A6, over et IKKE-led 43. Da sammenknytningen af signalerne I og A16 er ens for alle anordningens 28 portkoblinger, kan de også 15 adskilt opnås i et eget sammenknytningsled.

Tælleren 24 tilbagestilles ved indkobling af reguleringsanordningens driftsspænding ved hjælp af O-signalet på forsinkelsesleddets 38 udgang til tællerværdien 32 256, altså midtpunktet af det midterste tællerområde P. Til dette formål belæg-20 ges samtidig indgangene, som bestemmer tilbagestillingstilstanden af tællerens enkelte trin med et henholdsvis I-signal og et O-signal, før et I-signal efter indkobling af kontakten 37 tilføres tilbagestillingsindgangen 39 som frigivelsessignal.

25 Også når reguleringsafvigelsen Xw over- eller underskrider P-området, således at udgangsspændingen Ua af henholdsvis digital/analog-omsætteren 29 og forstærkeren 30 forbliver konstant ved den foreliggende slutværdi af dens udstyringskreds (sammenlign fig. 3), henholdsvis tiltager tællerværdien 30 i et øvre mellemområde Zo yderligere eller aftager yderligere i et nedre mellemområde Zu, således at reguleringsafvigelsens Xw øjeblikkelige værdi stadig henholdsvis vises og 147532 12 registreres af tælleren 24 helt op til en øvre grænseværdi 61 439, der ligger mellem henholdsvis den øvre slutværdi 32 767 af det midterste tællerområde, proportionalområdet P og den øvre slutværdi 65 536 af det maksimale tællerområde, 5 og til en nedre grænseværdi 4 096, der ligger mellem den nedre slutværdi 31 744 af det midterste tællerområde P og den nedre slutværdi 0 af det maksimale tællerområde. Så snart tællerværdien overskrider den Øvre grænseværdi 61 439, frembringer et yderligere grænseværdi-koblingsled 44, her i 10 form af et NAND-led med fire indgange,, som kun aftaster de fire tællerudgange 13 - 16 med de højeste cifre, et spærresignal

So = Al3 & Al4 & Al5 & A16, som ved tilstedeværelsen af alle udgangssignaler A13 - A16 15 af tælleren i form af l-signaler spærrer overførelsen af masterimpulsen M over koincidensimpuls-spærrekredsløbet 26 til tællerens opad-tællerindgang (+). Når derimod den nedre grænseværdi 4 096 underskrides, frembringer et tredie grænseværdi-koblingsled 45, her henholdsvis et NAND-led med foran-20 koblet IKKE-led og et NOR-led med fire indgange, som ligeledes kun aftaster de fire tællerudgange 13 - 16 med de højeste cifre, ved tilstedeværelse af alle udgangssignaler A13 - A16 i form af O-signaler et spærresignal

Su = A13 & Al4 & Al5 & Al6, 25 som spærrer overførelsen af slaveimpulsen S til tællerens 24 nedad-tællerindgang over koincidensimpuls-spærrekredsløbet 26.

På denne måde fås et øvre spærreområde SBo og et nedre spærreområde SBu, ved hvis opnåelse tilførslen af yderligere 30 impulser til tælleren 24 spærres i den ene eller den anden retning for at forhindre overskridelsen eller underskridelsen 147532 13 af henholdsvis det maksimale tællerområde eller tællerens 24 tællerkapacitet, når den ene motor løber væsentligt hurtigere end den anden, eller den relative drejevinkelstilling for begge motorer 20, 21 ligger længere fra hinanden end tilladt.

5 Uden denne afbrydelse af impulstilførslen ville der være den fare, at ved over- eller underskridelse af det maksimale tællerområde svinger reguleringsafvigelsen uafbrudt frem og tilbage mellem en maksimal positiv og en maksimal negativ værdi, fordi tælleren i tilfælde af et overløb straks kobler 10 om til tællerværdien 0 eller i tilfælde af et underløb til dens maksimale tællerværdi 65 535. Følgen ville netop være sådanne varige svingninger af slavemotorens omdrejningstal og -retning.

Under en afbrydelse af impulstilførslen til den ene tællerind-15 gang fortsætter impulstilførslen til den anden tællerindgang, således at tællerværdien meget hurtigt igen tilbageføres til det mellem værdierne 4 095 og 61 440 liggende reguleringsområde.

Mellemområderne Zo og Zu virker som sikkerhedszone, i hvilken 20 reguleringsafvigelsen Xw holdes ligeså vilkårligt konstant som i spærreområderne SBo og SBu, dog svarer tællerværdien i mellemområderne Zo og Zu endnu til reguleringsafvigelsen faktiske, øjeblikkelige værdier. Således er mellemområderne Zu og Zo meget store i sammenligning med de øvrige områder 25 for at kunne registrere den største forventede reguleringsafvigelse.

Så længe reguleringsafvigelsen Xw over- eller underskrider P-området, drives slavemotoren 21 med henholdsvis maksimalt og minimalt omdrejningstal, således at reguleringsafvigelsen 30 meget hurtigt igen udreguleres.

Ved forhøjelse af forstærkerens 30 forstærkning kan regule- 147532 14 ringshastigheden stige yderligere, fordi slutværdierne af forstærkerens 30 lineære udstyringsområde ved en forhøjelse af forstærkningen opnås allerede ved mindre reguleringsafvigelser, som karakteristikken A = A viser, således at også 2Π3Χ 5 reguleringen med maksimal hastighed sætter ind tilsvarende tidligere. I praksis indstilles forstærkningen på den højeste værdi, ved hvilken reguleringsforløbet endnu er tilstrækkelig stabilt, det vil sige, at i det mindste varige svingninger af reguleringsstørrelsen undgås.

10 En forhøjelse af forstærkningen betyder ganske vist en indsnævring af den lukkede reguleringskreds1 proportionalområde, uden at driftsmåden for tælleren eller digital/analog-omsætteren 29 dog ændres. Kun digital/analog-omsætterens (maksimale) kapacitet udnyttes ikke fuldstændigt.

15 Uden integratoren 31 har reguleringsanordningen med hensyn til reguleringen af omdrejningstallet I-funktion, fordi tælleren 24 som mål for omdrejningstal-reguleringsafvigelsen danner omdrejningstalafvigelsens integral, altså giver drejevinkel-reguleringsafvigeisen. På grund af denne I-20 funktion optræder der praktisk taget ingen blivende omdrejningstal-reguleringsafvigelse. Med hensyn til en drejevinkel-regulering har reguleringsanordningen uden integratoren 31 derimod P-funktion, således at der kan optræde en blivende drejevinkel-reguleringsafvigelse. Den forstærkeren 30 paral-25 lelkoblede integrator 31 overlejrer derfor den på forstærkerens 30 udgang optrædende reguleringsafvigelse med en I-del i afhængighed af den på digital/analog-omsætterens 29 udgang optrædende reguleringsafvigelse. På denne måde fås med hensyn til en drejevinkelregulering en reguleringsanordning med 30 Pi-funktion, ved hvilken også en drejevinkel-reguleringsaf-vigelse fuldstændig fjernes.

Tærskelværditrinnets 32 tærskelværdi, som er bestemt af en -spændingskilde 46 med fast spænding, fx. en zenerdiode eller 15 1475-32 en spændingsdeler, på den ikke-inverterende indgang af en differensforstærker 47, er således valgt, at differensforstærkerens 47 udgangsspænding skifter til 0, så snart den til den inverterende indgang af differensforstærkeren 47 fra 5 udgangen af digital/analog-omsætteren 29 tilførte spænding overskrider den til P-områdets øvre slutværdi 32 767 svarende eller en noget lavere spænding. Derved tilbagestilles og fastholdes integratoren 31, således at I-delen er uvirksom.

Ved større reguleringsafvigelser udenfor P-området ville 10 integratoren, såfremt der ikke var truffet nogen modforholdsregler, integrere videre indtil mætningen. Først når reguleringsafvigelsen igen blev negativ, ville integratorens udgangssignal igen falde. Dette ville forsinke reguleringen både ved de positive og ved de negative reguleringsafvigelser.

15 Integratoren har derfor også en begrænsning for negative reguleringsafvigelser i form af den parallelt med integrationskondensatoren liggende diode, som forhindrer, at inte-grator-udgangsspændingen bliver mindre end nul. For at forhindre at integratoren ved positive reguleringsafvigelser 20 integrerer videre udenfor P-området, er tærskelværditrinnet 32 dimensioneret således, at integratoren ved reguleringsafvigelser, der er større end 500 impulser, stilles tilbage til nul. Først efter underskridelse af tærskelværditrinnets 32 tærskelværdi frigives driften af integratoren 31 igen.

25 På samme måde sker frigivelsen af integratoren 31 over forsinkelsesleddet 38, der har en medkoblet differensforstærker 48, hvis ikke-inverterende indgang ved aktivering af kontakten 37 tilføres et I-signal over et RC-integrationsled 50, mens der på dens inverterende indgang ligger en positiv 30 tærskelværdispænding, som leveres fra en spændingskilde 51, fx. en zenerdiode. Så længe spændingen på den ikke-inverterende indgang af differensforstærkeren 48 er mindre end tærskelværdispændingen, optræder der på differensforstærkerens 48 udgang et 0-signal, som tilbagestiller og fastholder 35 integratoren 31. Når udgangsspændingen af RC-integrationsled- 147532 16 det 50 derimod overskrider tærskelværdispændingen, optræder der på forsinkelsesleddets 38 udgang et Ι-signal, som frigiver integratorens 31 drift, såfremt også tærskelværditrinnet 32 afgiver et I-signal.

5 Koincidensimpuls-spærrekredsløbet 26 spærrer tilførslen af samtidige eller hinanden overlappende master- og slaveimpulser, som tilføres tælleren 24, for at undgå fejltælling. Til dette formål har koincidensimpuls-spærrekredsløbet 26 på indgangssiden et differentiationsled 52, 53, derefter en 10 indgangsport 54, 55, bag disse i serie et differentiationsled 56, 57 og et integrationsled 58, 59 og foran overførelsesindgangen en udgangsport 60, 61, hvis udgange er forbundet med tællerens 24 henholdsvis opad- og nedad-tællerindgang.

Leddene 52, 54, 56, 58 og 60 danner altså den ene overførel-15 seskanal og leddene 53, 55, 57, 59 og 61 den anden overførelseskanal af koincidensimpuls-spærrekredsløbet 26. Indgangsportenes 54, 55 udgange er over afgreningssteder al, a2 sammenknyttet ved hjælp af et koincidens-kontaktorgan 62 i form af et ELLER-led, hvis udgang over et impulsforlængelsesled 63 i 20 form af et monostabilt kipled er forbundet med udgangsportenes 60, 61 tastindgange. Impulsforlængelsesleddet 63 har en over et differentiationsled 64 tilbagekoblet port 65, hvis overførelsesindgang er forbundet med koincidens-kontaktorga-nets 62 udgang.

25 Ved portene 54, 55, 60, 61 og 65 drejer det sig om tærskel- værdi-kipled, hvis udgangssignal skifter til den ene tilstand, når begge dets indgangssignaler overskrider en tærskelværdi, og hvis udgangssignal skifter til den anden tilstand, når i det mindste det ene indgangssignal igen underskrider tærskel-30 værdien. Funktionsmæssigt er portene 54, 55, 60, 61 NAND-led og porten 65 et OG-led, hvorved det sidstnævnte dog ligeledes kan være dannet af to kippende NAND-led i serie, af hvilke det andet er koblet som IKKE-led.

147532 17

Ved differentiationsleddene 52, 53, 56, 57 og 64 drejer det sig om simple RC-led, hvorved leddenes 52, 53 56 og 57 kondensator over en modstand er tilsluttet O-potentiale og leddets 64 kondensator I-potentiale. Integrationsleddene 58 5 og 59 er ligeledes simple RC-led.

Indgangsportenes 54 og 55 tastindgange er til enhver tid forbundet med udgangene af grænseværdi-koblingsleddene 44 og 45. Virkemåden for koincidensimpuls-spærrekredsløbet 26 forklares nærmere nedenstående i henhold til fig. 4-17.

10 Differentiationsleddet 52 tilføres den i fig. 4 viste impuls M fra masterimpulsgiveren 22, og differentiationsleddet 53 tilføres den i fig. 5 viste impuls S fra slaveimpulsgiveren 23. Impulserne I og S kan, som det er vist, tidsmæssigt overlappe hinanden.

15 På differentiationsleddets 52 udgang optræder så den differentierede impuls Ml ifølge fig. 6 og på differentiationsleddets 53 udgang den differentierede impuls Si ifølge fig. 7, hvorved impulsernes kurveform skematisk vises som trekant, og de ved differentiationen optrædende negative impulser, 20 som alligevel spærres, er udeladt til forenkling af fremstillingen. De differentierede impulser Ml og SI er i forhold til indgangsimpulserne M og S forkortet betydeligt, overlapper hinanden i meget ringe grad. Så snart de differentierede impulser Ml og SI overskrider de i fig. 6 og 7 som horisontalt 25 stiplede linier viste tærskelværdier af indgangsportene 54, 55, afgiver disse, såfremt de er aftastet af I-signalet henholdsvis So og Su, de i fig. 8 og 9 viste impulser M2 og S2, som straks forsvinder igen, så snart de differentierede impulser Ml og SI igen underskrider indgangsportenes 30 54 og 55 tærskelværdi. På ELLER-leddets 62 udgang optræder så den i fig. 10 viste impuls T = M2 v S2 147532 18 så længe impulserne M2 og S2 overlapper hinanden. Denne impuls T udløser impulsforlængelsesleddet 63, som derpå afgiver en i forhold til den korte indgangsimpuls betydeligt forlænget impuls T2, som spærrer udgangsportene 60 og 61.

5 Impulserne M2 og S2 differentieres på ny i differentiationsleddet 56 og 57, således at de i fig. 12 og 13 skematisk igen som trekant viste impulser M3 og S3 opnås, hvorved de ved differentiationen opståede negative impulser igen er udeladt. Integrationen af disse impulser M3 og S3 i integra-10 tionsleddene 58 og 59 fører til de i fig. 14 og 15 viste impulser M4 og S4. Da udgangsportene 60 og 61 imidlertid er spærret, undertrykkes disse impulser uden at forandre tællerværdien. Såfremt de i fig. 8 og 9 viste impulser M2 og S2 ikke overlapper hinanden mere på grund af den første differen-15 tiation, fordi overlapningen af indgangsimpulserne M og S er ringere, end det er vist i fig. 4 og 5, udløses impulsforlængelsesleddet 63 ikke, og udgangsportene 60 og 61 åbnes af det i hvilestillingen på leddets 63 udgang optrædende I-signal. Når så impulserne M4 og S4 overskrider de i fig. 14 20 og 15 som horisontalt stiplede linier viste tærskelværdier af udgangsportene 60 og 61, frembringer disse de i fig. 16 og 17 viste impulser M5 og S5, som kun varer ved så længe, som udgangsportenes 60 og 61 tærskelværdier overskrides af impulserne M4 og S4. Impulserne M5 og Sif er derfor ikke kun 25 kortere end impulserne M2 og S2, men overlapper heller ikke mere hinanden, således at tælleren 24 kan skelne mellem dem.

Den yderligere adskillelse af impulserne ved hjælp af den anden differentiation i forbindelse med den efterfølgende integration og udgangsportenes tærskelværdi-følsomhed sikrer 30 derfor, at også sådanne impulser M2 og S2 tælles, som grænser umiddelbart til hinanden eller kun overlapper hinanden så lidt, at impulsforlængelsesleddet 63 ikke udløses, og udgangsportene forbliver åbne.

For at aandre omdrejningstalforholdet af motorerne 20 og 21 147532 19 er der anbragt impulsfrekvensomformere 25 og 27. De har hver en af to binær-decimal-tællertrin opbygget unidirektional tæller 66 og 67 med en samlet tællerkapacitet på 100 og en tælleren 66 og 67 efterkoblet portkobling 68 og 69 med et 5 NAND-led 70 og 71 med fire indgange og et NAND-led 72 og 73 med tærskelværdi-kipforhold. Tællerens 66, 67 udgange 1, 4, 5 og 8 er til enhver tid forbundet med NAND-leddets 70 og 71 indgange. NAND-leddets 70 og 71 udgang er forbundet med NAND-leddets 72 og 73 tastindgang. NAND-leddets 72 og 73 10 overførelsesindgang og tællerens 66 og 67 tællerindgang (+) tilføres henholdsvis masterimpulsen M og slaveimpulsen S. NAND-leddets 72 og 73 udgang er forbundet med koincidensimpuls-spærrekredsløbets 26 differentiationsled 52 og 53. Over et bistabilt invertertrin 74 og 75 med tærskelværdi-kipforhold 15 tilføres tællerens 66, 67 tilbagestillings- og spærreindgange i den viste midterste normalstilling af en tre-stillingsomskifter 76 et I-signal, som tilbagestiller begge tællere 66, 67 til 0 og spærrer viderekoblingen af tællerne 66, 67.

På alle udgange 1 - 8 af tællerne 66, 67 optræder der så 0-20 signaler, og NAND-leddene 72, 73 er tastet åbne af NAND- leddenes 70, 71 Ι-signaler. NAND-leddene 72, 73 lader derfor impulserne M og S (bortset fra en invertering) komme uforandret igennem. Når omskifteren 76 dog bringes i fx. den øvre stilling, tilføres tællerens 66 tilbagestillings- og spærre-25 indgang et 0-signal, som frigiver tællerens 66 tællerfunktion, mens tællerens 67 tællerfunktion stadig forbliver spærret.

Ved den 99. impuls af masterimpulsen M optræder der på alle tællerens udgange 1, 4, 5, 8 I-signaler, således at NAND-leddet 72 spærrer og undertrykker masterimpulsens M 99.

30 impuls. Den 100. impuls af masterimpulsen M tilbagestiller igen tælleren 66 til nul. Den 100. impuls og alle yderligere, undtagen impulserne 199, 299, 399 osv., kommer derfor igen igennem til koincidensimpuls-spærrekredsløbet 26 og dermed til tælleren 24. Det vil sige, efter tællerens 66 første 35 cyklus spærres hver 100. impuls. Følgelig er impulsfrekvensen af den tælleren 24 på opad-tællerindgangen virkelige tilførte impuls 1% mindre end masterimpulsens M impulsfrekvens.

147532 20 På samme måde kan ved omkobling af omskifteren 76 i den nedre stilling frekvensen af den tællerens 24 nedad-tællerind-gang tilførte impuls forringes 1%. Tilsvarende ændres forholdet mellem de to motorers omdrejningstal. Ved en anden 5 dimensionering af tælleren 66, 67 og/eller portkoblingerne 68, 69 er det også muligt at undertrykke en hvilken som helst anden impuls, fx. hver anden og/eller på hinanden følgende impulser og dermed at indstille et hvilket som helst omdrejningstalforhold.

10 Således er det også muligt kun at anvende én impulsfrekvens-omformer, som valgfrit kan indkobles i den ene eller den anden impulsoverførelseskanal. Impulsfrekvensomkoblingen kan gennemføres både automatisk og manuelt.

Claims (9)

147532

1. Anordning til regulering af omdrejningstalforholdet, især synkronregulering, af to motorer, af hvilke den ene efterreguleres den anden, med en masterimpulsgiver, som omformer mastermotorens omdrejningstal til en 5 frekvensproportional masterimpuls, og..en slaveimpulsgi- ver, som omformer slavemotorens omdrejningstal til en frekvensproportional slaveimpuls, med en tæller, som tæller differensen af antallet af de fra impulsgiverne dannede impulser, med en tælleren efterkobl'et digital/ 10 analog-omsætter, hvis fra.en negativ til en positiv udgangsstørrelse dækkende udstyringsområde samvirker med et midterste tællerområde, hvorved der opnås en proportional regulering i dette område, der er mindre end tællerens maksimale tællerområde, hvorved tælleren 15 kan stilles tilbage til midtpunktet af det midterste tællerområde som nulpunkt, og slavemotoren uden for det midterste tællerområde drives med maksimal hastighed i den ene eller den anden retning, og tilførslen af yderligere impulser til tælleren kan spærres ved over-20 skridelse af en mellem de øverste slutværdier af det midterste og det maksimale tællerområde liggende øvre ‘ grænseværdi og ved underskridelse af en mellem de nederste slutværdier af det midterste og det maksimale tællerområde liggende nedre grænseværdi, og med en 25 indretning, som i afhængighed af digital/analog-omsætte- rens udgangsstørrelse styrer slavemotoren hen imod en synkronisering med mastermotoren, kendetegnet ved, at de digital/analog-omsætteren (29) tilførbare udgangssignaler (Al - A10) fra de i cifferværdiernes 30 rækkefølge første n udgange (1 - 10) af den bidirektio- nale binærtæller (24) ved et Ι-signal på MSB-tællerudgan-gen (16) alle kan indstilles på den ene (I) af de to binærværdier (0, I), og ved samtidig optræden af et 0- 147532 signal på MSB-tællerudgangen (16) og på i det mindste én af de i cifferværdiernes rækkefølge sidste m minus n tællerudgange (11 - 15), med undtagelse af den sidste (16), alle kan indstilles på den anden (0) af de to 5 binærværdier (0, I), hvorhos 2n svarer til det mid terste tællerområde (P), og m er antallet af tællerudgange (1 -16), at ens signaler med den ene (I) af de to binærværdier på alle indgange af digital/analog-omsætte-ren (29) svarer til den øvre slutværdi af dens udgangs-10 størrelse (Ua), og ens signaler med den anden (0) af de to binærværdier på alle indgange af digital/analog-omsætteren (29) svarer til den nedre slutværdi af dens udgangsstørrelse (Ua), og at den den ene tællerindgang (+) af tælleren (24) tilførte impuls (M) kan 15 spærres ved samtidig optræden af I-signaler på de i cifferværdiernes rækkefølge sidste m minus p tællerudgange (13 - 16), hvorhos p er mindre end m minus 1, men større end n, og impulsen (S), som tilføres den anden tællerindgang (-), kan spærres ved samtidig optræden af 20 0-signaler på disse sidste m minus p tællerudgange (13 - 16)-

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der mellem digital/analog-omsætteren (29) og styreindretningen (36) ligger en forstærker (30) med indstilbar 25 forstærkning og et til digital/analog-omsætterens (29) udgangsstørrelsesområde svarende udgangsstørrelsesområde.

3. Anordning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at forstærkeren (30) er parallelkoblet af en integrator (31) .

4. Anordning ifølge krav 3, kendetegnet ved, at der mellem digital/analog-omsætteren (29) og en tilbagestillingsindgang af integratoren (31) ligger et tærskelværditrin (32), hvis tærskelværdi omtrent svarer 147532 til den øvre slutværdi af digital/analog-omsætterens (29) udgangsstørrelse (Ua).

5. Anordning ifølge et af kravene 1-4, kendetegnet v e d, at der mellem en startkontakt (37) og en 5 tilbagestillingsindgang af tælleren (24) ligger et forsinkelsesled (38), som forsinket ophæver en ved indkobling af driftsspændingen bevirket tilbagestilling af tælleren (24) efter aktivering af startkontakten (37) .

6. Anordning ifølge krav 4 og 5, kendetegnet ved, at forsinkelsesleddets (38) udgang er forbundet med integratorens (31) tilbagestillingsindgang.

7. Anordning ifølge et af kravene 1-6, kendetegnet v e d, at impulsgivernes (22, 23) impulser (M,

15 S) kan tilføres tælleren (24) over et koincidensimpuls- spærrekredsløb (26).

8. Anordning ifølge krav 7, kendetegnet ved, at koincidensimpuls-spærrekredsløbet (26) har to til hver af tællerindgangene svarende udgangsporte (60, 20 61), hvis overførelsesindgange hver kan tilføres én af styreimpulserne (M, S), og hvis tastindgange over et impulsforlængelsesled (63) er forbundet med udgangen af et impulserne (M, S) sammenknyttende koincidens-kontakt-organ (62).

9. Anordning ifølge krav 7, kendetegnet ved, at koincidensimpuls-spærrekredsløbet (26) har to indgangsporte (54, 55), hvis udgange hver er forbundet med en af koincidens-kontaktorganets (62) indgange og overførelsesindgangen af en af udgangsportene (60, 61), og hvis 30 overførelsesindgange kan tilføres én af styreimpulserne (S, M) over hvert et differentiationsled (52; 53), og